DE4306285A1

DE4306285A1 -

Info

Publication number: DE4306285A1
Application number: DE4306285A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Ishigaki; Tadashi Mukunoki
Original assignee: Sakura Color Products Corp
Current assignee: Sakura Color Products Corp
Priority date: 1992-03-02
Filing date: 1993-03-01
Publication date: 1993-09-09
Anticipated expiration: 2013-03-02
Also published as: DE4306285C2; US5403106A; FR2687952B1; GB2264676B; JPH05305796A; GB9303826D0; FR2687952A1; GB2264676A

Description

Die Erfindung betrifft Flüssigkeitsauftrageinrichtungen einschließlich Farbmarkierer und Kugelschreiber bzw. Ball- Point-Stifte, und zwar insbesondre jene, die erhalten wer den, indem man einen vorderseitigen Schaft mit einem hinter seitigen Schaft durch Ultraschallverschweißung verbindet.The invention relates to liquid application devices including color markers and ballpoint or ballpoint Point pens, especially those that get who by placing a front shaft with a rear side shaft connected by ultrasonic welding.

Herkömmlich wurde gelegentlich ein Ultraschallverklebungs verfahren bzw. Ultraschallverschweißungsverfahren bzw. Ul traschallverschmelzungsverfahren beim Herstellen einer Flüs sigkeitsauftrageinrichtung als eine Einrichtung zum Verbin den eines vorderseitigen Schaftes mit einem hinterseitigen Schaftes verwendet, und zwar z. B. zum Verbinden bzw. Koppeln eines vorderen Abschnittes mit einem Gehäuse oder zum Kop peln des Gehäuses mit einer Boden- bzw. Abschlußkappe.Conventional ultrasonic bonding has occasionally been used process or ultrasonic welding process or Ul ultrasonic fusion process when making a river activity application facility as a facility for connection that of a front shaft with a rear Shaft used, for. B. for connecting or coupling a front section with a housing or for cop peln the housing with a bottom or end cap.

Fig. 11A zeigt ein Beispiel einer Struktur, bei der in einer Flüssigkeitsauftrageinrichtung, wie oben beschrieben, ein Gehäuse 80 mit einem Vorderabschnitt 82 verbunden ist. Bei dieser Figur hat das hohle zylindrische Gehäuse 80 einen äußeren gestuften bzw. Stufenabschnitt 84 und einen inneren gestuften bzw. Stufenabschnitt 86, die radial Seite an Seite angeordnet bzw. ausgebildet sind. Eine vordere Endfläche 85 des äußeren Stufenabschnittes 84 ist mehr in Richtung auf das vordere Ende der Flüssigkeitsauftrageinrichtung (in Fig. 11A zur linken Seite) gerichtet als eine vordere End fläche 87 des inneren Stufenabschnittes 86. Andererseits hat der hohle zylindrische Vorderabschnitt 82 einen ersten, einen zweiten und einen dritten Stufenabschnitt 88, 90, 92 in dieser Reihenfolge vom radial Äußersten betrachtet. Eine hintere bzw. untere Endfläche 95 des zweiten Stufenabschnit tes 90 ist mehr in Richtung auf das hintere Ende der Flüs sigkeitsauftrageinrichtung (in Fig. 11A zur rechten Seite) angeordnet als eine hintere Endfläche 94 des ersten Stufen abschnittes 88. Eine hintere Endfläche 96 des dritten Stu fenabschnittes 92 ist mehr in Richtung auf das hintere Ende der Flüssigkeitsauftrageinrichtung angeordnet als die hin tere Endfläche 95 des zweiten Stufenabschnittes 90. FIG. 11A shows an example of a structure in which a housing 80 is connected to a front portion 82 as described above in a liquid applicator. In this figure, the hollow cylindrical housing 80 has an outer stepped portion 84 and an inner stepped portion 86 which are arranged radially side by side. A front end surface 85 of the outer step portion 84 faces more toward the front end of the liquid applicator (to the left in FIG. 11A) than a front end surface 87 of the inner step portion 86 . On the other hand, the hollow cylindrical front portion 82 has first, second, and third step portions 88 , 90 , 92 viewed in this order from the radially extreme. A rear and lower end surface 95 of the second step portion 90 is disposed more toward the rear end of the liquid application device (to the right in FIG. 11A) than a rear end surface 94 of the first step portion 88 . A rear end surface 96 of the third step portion 92 is disposed more toward the rear end of the liquid application device than the rear end surface 95 of the second step portion 90 .

In einem Zustand, bei dem die hintere Endfläche 94 des er sten Stufenabschnittes 88 im wesentlichen in Kontakt steht zu der vorderen Endfläche 85 des äußeren Stufenabschnittes 84 oder wenn die Flächen 85, 94 leicht voneinander beabstan det sind, ist bzw. wird die vordere Endfläche 87 des inneren Stufenabschnittes 86 mit der hinteren Endfläche 95 des zwei ten Stufenabschnittes 90 durch Ultraschallverklebung ver bunden. Der erste Stufenabschnitt 88 und der äußere Stufen abschnitt 84 sind so ausgebildet, daß sie verhindern, daß Harz o. ä., das durch die Ultraschallwellen geschmolzen ist, ausfließt.In a state that the rear end surface 94 of the first step portion 88 is substantially in contact with the front end surface 85 of the outer step portion 84 or when the surfaces 85 , 94 are slightly apart, the front end surface 87 the inner step portion 86 with the rear end face 95 of the two-th step portion 90 connected by ultrasonic bonding. The first step portion 88 and the outer step portion 84 are formed so as to prevent resin or the like melted by the ultrasonic waves from flowing out.

In einem Fall, bei dem eine starke Biegebelastung F, z. B., wie es in Fig. 11B gezeigt ist, bei der obigen Struktur auf den Hauptkörper der Flüssigkeitsauftrageinrichtung wirkt, wird das Gehäuse 80 von dem Vorderabschnitt 82 um eine inne re Ecke 98 des äußeren Stufenabschnittes 84 angehoben, die bzw. der als ein Drehpunkt einer Hebelübersetzung dient. Somit ist es leicht möglich, daß sich die vordere Endfläche 87 des äußeren Stufenabschnittes 86 und die hintere Endflä che 95 des zweiten Stufenabschnittes 90, die durch die Ul traschallverklebung bzw. -verschweißung verbunden sind, voneinander lösen. Dies führt zu einem Verlust an Luftdich tigkeit in der Flüssigkeitsauftrageinrichtung (insbesondere für jene vom Kerntyp oder vom Typ mit freier Farbe bzw. Tinte). Demgemäß ist es kritisch bzw. wichtig geworden, den Verlust an Luftdichtigkeit im Inneren der Flüssigkeitsauf trageinrichtung zu verhindern.In a case where a strong bending load F, e.g. For example, as shown in FIG. 11B, when the above structure acts on the main body of the liquid application device, the housing 80 is raised from the front portion 82 by an inner corner 98 of the outer step portion 84 , which acts as a fulcrum a leverage serves. Thus, it is easily possible that the front end face 87 of the outer step portion 86 and the rear end face 95 of the second step portion 90 , which are connected by ultrasonic bonding or welding, detach from each other. This leads to a loss of airtightness in the liquid application device (especially for those of the core type or of the free ink type). Accordingly, it has become critical to prevent loss of airtightness inside the liquid application device.

In Anbetracht der mit dem Stand der Technik einhergehenden Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flüssigkeitsauftrageinrichtung anzugeben mit einem vorderseitigen und einem hinterseitigen Schaft, die mitein ander durch Ultraschallverschweißung gekoppelt sind, wobei die Einrichtung verhindern kann, daß miteinander verschweiß te bzw. verklebte Flächen an einem Verschweißungsabschnitt voneinander getrennt werden, sowie ein Herstellungsverfahren für eine solche Flüssigkeitsauftrageinrichtung anzugeben.In view of the state of the art Problems it is an object of the present invention specify a liquid application device with a front and a rear shaft, the mitein are coupled by ultrasonic welding, whereby the device can prevent welding together te or glued surfaces on a welding section be separated from each other, as well as a manufacturing process to specify for such a liquid application device.

Demgemäß ist die Erfindung gerichtet auf eine Flüssigkeits auftrageinrichtung, die im wesentlichen aus einem hohlen vorderseitigen Schaft und einem hohlen hinterseitigen Schaft besteht, der mit dem vorderseitigen Schaft in einer axialen Richtung der Flüssigkeitsauftrageinrichtung gekoppelt bzw. verbunden ist. Der vorderseitige Schaft enthält eine Viel zahl von vorderen Stufenabschnitten, die radial bezüglich der Flüssigkeitauftrageinrichtung Seite an Seite angeordnet sind, so daß deren untere bzw. hintere bzw. nach hinten zeigende Endflächen in axialer Richtung in unterschiedlichen Positionen voneinander angeordnet sind. Der hinterseitige Schaft umfaßt eine Vielzahl von hinteren Stufenabschnitten, die radial bezüglich der Flüssigkeitsauftrageinrichtung Seite an Seite angeordnet sind, so daß deren vordere bzw. nach vorne zeigende Endflächen in der axialen Richtung an unterschiedlichen Positionen angeordnet sind und den hinte ren Endflächen der entsprechenden vorderen Stufenabschnitte gegenüberstehen. Zumindest zwei der hinteren Endflächen der vorderen Stufenabschnitte werden mit den entsprechenden vorderen Endflächen der hinteren Stufenabschnitte durch Ultraschallverschweißung verklebt bzw. verschweißt.Accordingly, the invention is directed to a liquid application device consisting essentially of a hollow front shaft and a hollow rear shaft consists of the front shaft in an axial Coupled direction of the liquid application device or connected is. The front shaft contains a lot number of front step sections that are radial with respect the liquid application device arranged side by side are so that their lower or rear or to the rear end faces pointing in the axial direction in different Positions are arranged from each other. The back one Shaft includes a plurality of rear step sections, the radial with respect to the liquid application device Are arranged side by side so that their front or forward end faces in the axial direction different positions are arranged and the rear ren end faces of the corresponding front step sections face each other. At least two of the rear end faces of the front step sections are made with the appropriate front end faces of the rear step portions Ultrasonic welding glued or welded.

Bei der so aufgebauten Flüssigkeitsauftrageinrichtung wird die Ultraschallverschweißung zwischen der Vielzahl von vor deren und hinteren Stufenabschnitten ausgeführt, die an radial und axial unterschiedlichen Positionen an dem vor derseitigen und dem hinterseitigen Schaft angeordnet sind. Demgemäß konzentriert sich in dem Fall, in dem eine Biege last F, wie sie in Fig. 11B gezeigt ist, auf die Flüssig keitsauftrageinrichtung wirkt, ein Drehpunkt nicht auf einen einzelnen Punkt. Im Gegensatz hierzu existieren Drehpunkte an einer Vielzahl von Punkten. Somit wird die Belastung an dem verschweißten Abschnitt, die mit der Wirkung der Biege last einhergeht, hinsichtlich der Stärke der Last reduziert, was verhindert, daß verschweißte Flächen sich voneinander lösen. Wenn eine ausgesprochen starke Biegelast auf die Flüssigkeisauftrageinrichtung unter Veranlassung wirken sollte, daß sich an einem verschweißten Abschnitt die ver schweißten Flächen voneinander lösen, wird die Energie die ser Biegelast durch die obige Trennung absorbiert, und es wird verhindert, daß sich die verschweißten Flächen an den anderen verschweißten Abschnitten voneinander lösen. Daher können die verbleibenden verschweißten Abschnitte die Kopp lung bzw. Verbindung des vorderseitigen und des hinterseiti gen Schaftes und die Luftdichtigkeit in der Flüssigkeitsauf trageinrichtung aufrechterhalten. Natürlich kann die axiale Verschweißungsfestigkeit durch Erhöhen der Zahl von ver schweißten Abschnitten verbessert werden.In the liquid application device thus constructed, the ultrasonic welding is carried out between the plurality of front and rear step sections which are arranged at radially and axially different positions on the front and rear shafts. Accordingly, in the case where a bending load F as shown in Fig. 11B acts on the liquid applicator, a fulcrum does not concentrate on a single point. In contrast, pivot points exist at a variety of points. Thus, the load on the welded portion associated with the action of the bending load is reduced in the strength of the load, which prevents welded surfaces from coming apart. If an extremely strong bending load should act on the liquid ice application device causing the welded surfaces to separate from one another at a welded section, the energy of this bending load is absorbed by the above separation and the welded surfaces are prevented from adhering to the separate other welded sections. Therefore, the remaining welded portions can maintain the coupling and connection of the front and the rear shaft and the airtightness in the liquid application device. Of course, the axial weld strength can be improved by increasing the number of welded sections.

Ein Verfahren zum Herstellen der obigen Flüssigkeitsauf trageinrichtung ist vorzugsweise derart, daß ein vorstehen der Abschnitt an zumindest einer von hinterer Endfläche des vorderen Stufenabschnittes und vordere Endfläche des hinte ren Stufenabschnittes ausgebildet ist, die miteinander zu verschweißen sind, um in Richtung auf die andere Endfläche vorzustehen, und Ultraschallwellen werden in einem Zustand angelegt bzw. zugeführt, in dem der vorstehende Abschnitt in Kontakt zu der anderen Endfläche steht.A method of making the above liquid Carrying device is preferably such that a protrude the section on at least one of the rear end surface of the front step portion and front end face of the rear ren step section is formed to each other are welded to toward the other end face protrude, and ultrasonic waves are in one state created or supplied in which the above section in There is contact with the other end face.

Gemäß diesem Fabrikationsverfahren wird der vorstehende Abschnitt, der an zumindest einer der miteinander zu ver schweißenden Endflächen ausgebildet ist, in Kontakt mit der anderen Endfläche gebracht. Somit ist eine Kontaktfläche beim Zuführen der Ultraschallwellen verkleinert verglichen mit einem Fall, bei dem flache Endflächen direkt in Kontakt miteinander gebracht werden ohne das Vorsehen des vorstehen den Abschnittes. Die Energie der angelegten Ultraschallwel len wird auf einen Kontaktabschnitt zwischen dem vorstehen den Abschnitt und der entsprechenden Endfläche konzentriert. Dies liefert einen größeren Ultraschallschmelzeffekt mit dem Ergebnis, daß eine größere Verschweißungs- bzw. Verkle bungsfestigkeit gegenüber einer Biegekraft erzielbar ist.According to this manufacturing process, the above Section that ver at least one of the ver welded end faces is formed in contact with the brought other end face. This is a contact area compared when the ultrasound waves are fed with a case where flat end faces are in direct contact be brought together without the provision of the project the section. The energy of the created ultrasound wel len will protrude onto a contact section between the the section and the corresponding end face. This provides a larger ultrasonic melting effect the result that a larger weld or Verkle Resistance to bending strength can be achieved.

Es ist weiterhin von Vorzug, eine Biegeverschweißungsfestig keit (d. h. eine minimale Biegelast, die die Trennung der verschweißten Flächen verursacht, wenn die Biegelast auf die Flüssigkeitsauftrageinrichtung wirkt) zwischen der hinteren Endfläche des vorderen Stufenabschnittes und der vorderen Endfläche des hinteren Stufenabschnittes an den jeweiligen verschweißten bzw. zu verschweißenden Abschnitten unter schiedlich zu machen.It is also preferred to be resistant to bending welding speed (i.e. a minimal bending load that separates the welded surfaces caused when the bending load on the Liquid application device acts) between the rear End face of the front step section and the front End surface of the rear step section at the respective welded or welded sections under to make different.

Bei dieser Anordnung unterscheidet sich die Biegeverschwei ßungsfestigkeit zwischen der hinteren Endfläche des vorderen Stufenabschnittes und der vorderen Endfläche des hinteren Stufenabschnittes an den jeweiligen Verschweißungsabschnit ten, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, daß sich die ver schweißten Flächen an dem verschweißten Abschnitt trennen, der eine geringe Biegeverschweißungsfestigkeit hat. Dies wiederum verhindert die Trennung der verschweißten Flächen an dem verschweißten Abschnitt, der eine hohe Biegever schweißungsfestigkeit hat. Mit anderen Worten wird die gleichzeitige Trennung der verschweißten Flächen an beiden verschweißten Abschnitten aktiv verhindert, wodurch der verschweißte Abschnitt mit der hohen Biegeverschweißungs festigkeit geschützt wird. Im Ergebnis können die Verbindung des vorderseitigen und des hinterseitigen Schaftes und die Luftdichtigkeit in der Flüssigkeitsauftrageinrichtung zu friedenstellend mit dem geschützten verschweißten Abschnitt aufrechterhalten werden.With this arrangement, the bending weld differs ßfestitätsfest between the rear end face of the front Step section and the front end face of the rear Step section at the respective welding section ten, which increases the likelihood that ver separate welded surfaces on the welded section, which has a low flexural strength. This again the separation of the welded surfaces prevents on the welded section that has a high bending ver has resistance to welding. In other words simultaneous separation of the welded surfaces on both welded sections actively prevented, which the welded section with the high bending weld strength is protected. As a result, the connection of the front and rear shaft and the Airtightness in the liquid application device too satisfactory with the protected welded section be maintained.

Als eine Einrichtung zum Unterscheiden bzw. Unterschiedlich machen der Biegeverschweißungsfestigkeit an den jeweiligen verschweißten Abschnitten können die folgenden drei Anord nungen in Betracht gezogen werden.As a differentiating facility make the bending welding strength at the respective welded sections can arrange the following three can be considered.

Gemäß der ersten Anordnung sind zwei Paare von vorderen und hinteren Stufenabschnitten, die miteinander zu verschweißen bzw. zu verbinden sind, derart ausgebildet, daß jenes Paar, dessen kürzeste Distanz bzw. Entfernung zwischen seinen verschweißten Flächen und einer vorderen Endfläche des vor derseitigen Schaftes oder einer hinteren Endfläche des hin terseitigen Schaftes (d. h. eine Entfernung zu einem Ultra schalltrichter bzw. -strahler, der an einem Ende der Flüs sigkeitsauftrageinrichtung anzuordnen ist) kürzer ist als jene des anderen Paares, eine größere radiale Dicke hat als das andere Paar. Bei dieser Anordnung hat das Paar, welches näher dem anzuordnenden Ultraschallstrahler ist, eine größe re radiale Dicke. Mit anderen Worten hat das Paar, bei dem eine größere Biegeverschweißungsfestigkeit auf Grund einer verbesserten Ultraschallschmelzwirkung erzielbar ist, eine größere radiale Dicke. Demgemäß wird ein Unterschied in der Biegeadhäsionsfestigkeit bzw. Biegeverschweißungsfestigkeit zwischen dem Paar, welches näher an dem Ultraschallstrahler ist, und dem anderen Paar weiter vergrößert bzw. aufgewei tet. Wenn somit eine große Biegelast auf die Flüssigkeits auftrageinrichtung wirkt, ist es möglich, daß sich die ver schweißten Flächen nur an dem anderen Paar voneinander lö sen, welches von dem Ultraschallstrahler entfernt war.According to the first arrangement, there are two pairs of front and rear rear step sections that weld together or are to be connected in such a way that that pair, its shortest distance or distance between its welded surfaces and a front end surface of the front the side shaft or a rear end face of the back shank (i.e., a distance to an Ultra sound funnel or radiator at one end of the rivers is to be arranged) is shorter than that of the other pair, has a greater radial thickness than the other couple. With this arrangement, the pair has which one is closer to the ultrasound emitter to be placed, one size re radial thickness. In other words, the couple with whom a greater bending weld strength due to a improved ultrasonic melting effect can be achieved, a greater radial thickness. Accordingly, there is a difference in the Bending adhesive strength or bending welding strength between the pair which is closer to the ultrasound emitter is, and the other pair further enlarged or displayed tet. Thus, when there is a large bending load on the liquid application device acts, it is possible that the ver only separate welded surfaces from each other on the other pair sen, which was removed from the ultrasound emitter.

Gemäß der zweiten Anordnung wird ein lose passender bzw. lose aufnehmender bzw. Loslagerabschnitt, in den bzw. an den der vorstehende Abschnitt anzupassen bzw. einzupassen ist, auf der Fläche ausgebildet, die dem vorstehenden Abschnitt an dem Paar von Stufenabschnitten gegenüberliegt, das eine kürzere kürzeste Entfernung hat, d. h. näher an dem anzuord nenden Ultraschallstrahler ist, und die Ultraschallwellen werden in einem Zustand zugeführt, bei dem der vorstehende Abschnitt lose in den lose aufnehmenden Abschnitt eingepaßt bzw. eingesetzt ist. Bei dieser Anordnung ist der lose aufnehmende Abschnitt an der Endfläche ausgebildet, die dem vorstehenden Abschnitt gegenübersteht, und zwar bei dem Paar von Stufenabschnitten, das eine größere Biegeverschweißungs festigkeit auf Grund einer verbesserten Ultraschallschmelz wirkung erzielen kann bzw. darf, und die Ultraschallwellen werden zugeführt, während der vorstehende Abschnitt lose in den lose aufnehmenden Abschnitt eingepaßt bzw. eingeführt ist. Demgemäß wird die Biegeverschweißungsfestigkeit des Paares, welches näher an den Ultraschallstrahler ist bzw. war, noch größer als jene des anderen Paares. Wenn somit eine große Biegelast auf die Flüssigkeitsauftrageinrichtung wirkt, ist es wahrscheinlich, daß sich die verschweißten Flächen nur an dem anderen Paar, welches von dem Ultra schallstrahler entfernt war, voneinander lösen.According to the second arrangement, a loosely fitting or loosely receiving or floating bearing section, in or on the the above section is to be adapted or adapted, formed on the surface corresponding to the preceding section on the pair of step portions opposite one shorter shortest distance, d. H. closer to that to arrange is the ultrasonic radiator, and the ultrasonic waves are fed in a state where the above Section loosely fitted into the loosely receiving section or is used. In this arrangement the is loose receiving portion formed on the end face that the opposite section, in the couple of step sections, which is a larger bend weld strength due to improved ultrasonic melting can or may achieve effect, and the ultrasonic waves are fed while the protruding section loosely in fitted or inserted the loose receiving portion is. Accordingly, the bending weld strength of the Pair, which is closer to the ultrasound emitter or was even bigger than that of the other couple. If so a large bending load on the liquid application device works, it is likely that the welded Surfaces only on the other pair, which of the Ultra was removed, detach from each other.

Gemäß der dritten Anordnung werden die zwei Paare von vor deren und hinteren Stufenabschnitten, die miteinander zu verschweißen sind, relativ zueinander derart positioniert, daß die sich gegenüberstehenden Endflächen des Paares, wel ches von dem anzuordnenden Ultraschallstrahler weiter ent fernt ist als das andere Paar, um eine festgelegte Entfer nung voneinander beabstandet werden, wenn die Flächen bzw. Stirnflächen des anderen Paares in Kontakt miteinander ste hen. Bei dieser Anordnung sind die gegenüberstehenden End flächen bei dem Paar voneinander beabstandet, welches von dem Ultraschallstrahler entfernt ist, wenn jene an dem Paar miteinander in Kontakt stehen, welches näher an dem Ultra schallstrahler ist, welcher an dem Ende der Flüssigkeits auftrageinrichtung angeordnet wird. Durch Anlegen bzw. Zufüh ren von Ultraschallwellen in diesem Zustand ist die Menge an durch die Ultraschallwellen geschmolzenem Material bei dem Paar größer, welches näher an dem Ultraschallstrahler ist, als bei dem Paar, welches entfernt von diesem liegt. Demge mäß wird der Unterschied in der Biegeverschweißungsfestig keit zwischen dem Paar, welches näher an dem anzuordnenden Ultraschallstrahler liegt bzw. lag, und dem anderen Paar weiter aufgeweitet bzw. vergrößert. Wenn somit eine große Biegelast auf die Flüssigkeitsauftrageinrichtung wirkt, ist es wahrscheinlich, daß sich die verschweißten Flächen nur an dem anderen Paar voneinander lösen, welches von dem Ultra schallstrahler entfernt liegt.According to the third arrangement, the two pairs of front whose and rear step sections that go together are welded, positioned relative to each other in such a way that the opposing end faces of the pair, wel ches further from the ultrasound emitter to be arranged is distant than the other pair by a specified distance distance from each other if the surfaces or Face the other pair's faces hen. With this arrangement the opposite ends faces spaced apart in the pair which of the ultrasound emitter is removed when that on the pair are in contact with each other, which is closer to the Ultra is a radiator, which is at the end of the liquid application device is arranged. By creating or feeding ultrasound waves in this state is the amount of material melted by the ultrasonic waves at the Couple larger, which is closer to the ultrasound emitter, than the couple who are away from it. Demge the difference in the bending welding strength becomes firm between the pair which is closer to the one to be placed Ultrasound emitter lies and lay, and the other pair further expanded or enlarged. So if a big one Bending load acts on the liquid application device it is likely that the welded surfaces just stick to each other the other pair, which is from the Ultra is located away.

Weiterhin kann jeder bzw. irgendeiner von vorderseitigem Schaft oder hinterseitigem Schaft vorzugsweise einen äuße ren, einen mittleren und einen inneren Stufenabschnitt auf weisen, die radial von einer äußersten Seite aus angeordnet sind, während der andere Schaft einen Hilfsstufenabschnitt, der zumindest einem von äußerem und innerem Stufenabschnitt gegenüber steht, und einen Einpaß-Stufenabschnitt aufweist, der dem mittleren Stufenabschnitt gegenübersteht. Der mitt lere Stufenabschnitt ist gegenüber dem äußeren und dem inne ren Stufenabschnitt zurückgenommen bzw. eingezogen bzw. ausgenommen, wodurch ein ausgenommener Abschnitt zwischen dem äußeren und dem inneren Stufenabschnitt ausgebildet wird. Der Einpaß-Stufenabschnitt ist so ausgebildet, daß er von dem Hilfs-Stufenabschnitt vorsteht. Zumindest zwei Paare von Stufenabschnitten werden mittels Ultraschallverschwei ßung in einem Zustand verschweißt, bei dem der Einpaß-Stu fenabschnitt in den ausgenommenen Abschnitt eingepaßt ist.Furthermore, anyone or any of the front Shank or rear shaft preferably an outer ren, a middle and an inner step section point, arranged radially from an outermost side while the other shaft is an auxiliary step section, the at least one of the outer and inner step section faces and has a fitting step portion, which faces the middle step section. The middle The lower step section is opposite the outer and the inner ren step section withdrawn or retracted or exempt, creating an exempted section between the outer and the inner step portion becomes. The fitting step portion is formed so that it protrudes from the auxiliary step section. At least two pairs Step sections are welded using ultrasound ß welded in a state in which the Einpaß-Stu fen section is fitted in the recessed section.

Die obige Flüssigkeitsauftrageinrichtung wird hergestellt durch Ausführen der Ultraschallverschweißung in einem Zu stand, bei dem der Einpaß-Stufenabschnitt in den ausgenomme nen Abschnitt eingeführt bzw. eingepaßt ist, der zwischen dem äußeren und dem inneren Stufenabschnitt ausgebildet ist. Diese Einpaß-Struktur verhindert, daß sich der vorderseitige und der hinterseitige Schaft biegen und deformieren, wodurch die Belastung der verschweißten Abschnitte hinsichtlich der Festigkeit vermindert wird und verläßlicher verhindert wird, daß sich die verschweißten Flächen trennen.The above liquid application device is manufactured by performing the ultrasonic welding in one pass stood, in which the fitting step section is excluded NEN section is inserted or fitted between the outer and inner step portion is formed. This fitting structure prevents the front and bend and deform the rear shaft, causing the load of the welded sections with regard to Strength is reduced and more reliably prevented, that the welded surfaces separate.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung.Further advantages, features and possible applications of the present invention result from the following Description of exemplary embodiments in connection with the Drawing.

Fig. 1A ist eine Schnittansicht, die eine Struktur eines verschweißten bzw. zu verschweißenden Abschnittes eines Gehäuses und eines vorderen Abschnittes vor dem Anlegen von Ultraschallwellen bei einer ersten Flüssigkeisauftragein richtung zeigt, die eine Ausführungsform der Erfindung bil det; Fig. 1A is a sectional view showing a structure of a welded portion of a housing and a front portion before the application of ultrasonic waves in a first liquid application device embodying an embodiment of the invention;

Fig. 1B zeigt vergrößert einen Abschnitt A in Fig. 2 und ist eine Schnittansicht, die eine Struktur des zu verschweißen den Abschnittes des Gehäuses und des vorderen Abschnittes vor dem Anlegen der Ultraschallwellen in der Flüssigkeits auftrageinrichtung zeigt; Fig. 1B shows an enlarged portion A in Fig. 2 and is a sectional view showing a structure of the portion of the housing to be welded and the front portion before application of the ultrasonic waves in the liquid application device;

Fig. 2 ist eine Gesamtschnittansicht der Flüssigkeitsauf trageinrichtung; Fig. 2 is an overall sectional view of the liquid carrying device;

Fig. 3A, 3B und 3C sind Schnittansichten, die jeweils modi fizierte Verschweißungsstrukturen von Stufenabschnitten in der Flüssigkeitsauftrageinrichtung zeigen; Fig. 3A, 3B and 3C are sectional views each showing modi fied Verschweißungsstrukturen of step portions in the liquid applicator;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die eine Modifikation zeigt, bei der an hinteren Endflächen von vorderen Stufenabschnit ten Vorsprünge ausgebildet sind; Fig. 4 is a sectional view showing a modification in which protrusions are formed on rear end surfaces of front step portions;

Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die eine Struktur eines verschweißten Abschnittes eines Gehäuses und eines vorderen Abschnittes vor dem Anlegen von Ultraschallwellen bei einer zweiten Flüssigkeitsauftrageinrichtung zeigt, die eine Aus führungsform der Erfindung bildet; Fig. 5 is a sectional view showing a structure of a welded portion of a housing and a front portion before the application of ultrasonic waves in a second liquid application device which is an embodiment of the invention;

Fig. 6 ist eine Schnittansicht, die eine Struktur eines verschweißten Abschnittes bzw. zu verschweißenden Abschnit tes des Gehäuses und es vorderen Abschnittes vor dem Anlegen von Ultraschallwellen bei einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüssigkeitsauftrageinrichtung zeigt; Fig. 6 is a sectional view showing a structure of a welded portion of the housing and the front portion thereof before the application of ultrasonic waves in a third embodiment of a liquid application device according to the present invention;

Fig. 7 ist eine Schnittansicht, die eine Struktur eines zu verschweißenden Abschnittes eines Gehäuses und eines vor deren bzw. Minenabschnittes vor dem Anlegen von Ultraschall wellen bei einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Flüssigkeitsauftrageinrichtung zeigt; Fig. 7 is a sectional view showing a structure of a portion of a housing to be welded and a shaft portion in front of them or a portion before ultrasonic waves are applied in a fourth embodiment of a liquid application device according to the present invention;

Fig. 8 ist eine Schnittansicht, die eine Struktur eines zu verschweißenden Abschnittes eines Gehäuses und eines vor deren Abschnittes vor dem Anlegen von Ultraschallwellen bei einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüs sigkeitsauftrageinrichtung zeigt; Fig. 8 is a sectional view showing a structure of a portion of a housing to be welded and a portion thereof before the application of ultrasonic waves in a fifth embodiment of a liquid application device according to the present invention;

Fig. 9 ist eine Schnittansicht, die eine Struktur eines zu verschweißenden Abschnittes eines Gehäuses und eines vor deren Abschnittes vor dem Anlegen von Ultraschallwellen bei einer sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Flüs sigkeitsauftrageinrichtung zeigt; Fig. 9 is a sectional view showing a structure of a portion of a housing to be welded and a portion thereof before the application of ultrasonic waves in a sixth embodiment of a liquid application device according to the invention;

Fig. 10 ist eine Seitenansicht, die ein Gehäuse und eine hintere Kappe zeigt, die miteinander verbunden sind bzw. werden; Fig. 10 is a side view showing a case and a rear cap which are connected to each other;

Fig. 11A ist eine Schnittansicht, die eine Struktur eines zu verschweißenden Abschnittes eines Gehäuses und eines vor deren Abschnittes vor dem Anlegen von Ultraschallwellen bei einer herkömmlichen Flüssigkeitsauftrageinrichtung zeigt; und FIG. 11A is a sectional view showing a structure of a portion to be welded to a casing and a front portion thereof prior to the application of ultrasonic waves in a conventional liquid applicator; and

Fig. 11B ist eine Schnittansicht, die eine Struktur des zu verschweißenden Abschnittes eines Gehäuses und eines vor deren Abschnittes vor dem Anlegen von Ultraschallwellen bei der herkömmlichen Flüssigkeitsauftrageinrichtung zeigt. FIG. 11B is a sectional view showing a structure of the portion to be welded to a casing and a front portion thereof prior to the application of ultrasonic waves in the conventional liquid applicator.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform wird die Erfindung angewendet auf das Verbinden eines Gehäuses (hinterseitiger Schaft) 10 mit einem hohlen vorderen Abschnitt bzw. Minenabschnitt 12 (vor derseitiger Schaft). Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anwendung begrenzt bzw. beschränkt sondern ist z. B. auch auf das Verbinden einer hinteren Kappe 11 mit einem hinteren Ende des Gehäuses 10 anwendbar, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. In diesem Fall ist das Gehäuse 10 ein vorder seitiger Schaft und die hintere Kappe 11 ist ein hintersei tiger Schaft.A first embodiment of the invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. In this embodiment, the invention is applied to connecting a housing (rear shaft) 10 to a hollow front portion or lead portion 12 (front shaft). However, the invention is not limited or limited to this application, but is e.g. B. also applicable to connecting a rear cap 11 to a rear end of the housing 10 , as shown in FIG. 10. In this case, the housing 10 is a front shaft and the rear cap 11 is a rear shaft.

Bei der ersten Ausführungsform ist das Gehäuse 10 als Behäl ter ausgebildet, dessen hinteres Ende (ein rechtes Ende in Fig. 2) verschlossen ist, wohingegen der vordere Abschnitt bzw. Vorderabschnitt 12 als hohlzylindrische Form ausgebil det ist, die ein offenes vorderes und hinteres Ende hat. Das Gehäuse 10 und der Vorderabschnitt 12 sind miteinander durch Ultraschallverschweißung verbunden, die später beschrieben wird. Ein Farbreservoir 14 ist in diesen Elementen 10, 12 enthalten und eine Stift- bzw. Schreibspitze 16 ist mit einem vorderen Ende des Farbreservoirs 14 verbunden. Die Schreibspitze 16 steht aus einem vorderen Ende des Vorder abschnittes 12 hervor.In the first embodiment, the housing 10 is formed as a container ter, the rear end (a right end in Fig. 2) is closed, whereas the front portion or front portion 12 is ausgebil det as a hollow cylindrical shape having an open front and rear end Has. The housing 10 and the front portion 12 are connected to each other by ultrasonic welding, which will be described later. A color reservoir 14 is contained in these elements 10 , 12 and a pen or writing tip 16 is connected to a front end of the color reservoir 14 . The writing tip 16 protrudes from a front end of the front section 12 .

Fig. 1A zeigt eine Struktur eines verschweißten bzw. zu verschweißenden Abschnittes des Gehäuses 10 und des Vorder abschnittes 12 vor dem Anlegen bzw. Anwenden der Ultra schallverschweißung auf die Auftragseinrichtung. Fig. 1A shows a structure of a welded or welded portion of the housing 10 and the front portion 12 before applying or applying the ultrasonic welding to the applicator.

An einem vorderen Ende des Gehäuses 10 sind ein erster, ein zweiter und ein dritter hinterer Stufenabschnitt 18, 20, 22 in dieser Reihenfolge von einem radial Äußersten aus ausge bildet. Eine vordere Endfläche 24 des zweiten hinteren Stu fenabschnittes 20 ist mehr in Richtung auf das hintere Ende des Gehäuses 10 (rechte Seite in den Fig. 1A und 1B) angeordnet als eine vordere Endfläche 23 des ersten hinteren Stufenabschnittes 18. Eine vordere Endfläche 26 des dritten hinteren Stufenabschnittes 22 ist mehr in Richtung auf das hintere Ende des Gehäuses 10 angeordnet als die vordere Endfläche 24 des zweiten hinteren Stufenabschnittes 20. An den vorderen Endflächen 24, 26 des zweiten und des dritten hinteren Stufenabschnittes 20, 22 sind Vorsprungslinien (vorstehende Abschnitte) 28, 30 ausgebildet, die in Richtung auf das vordere Ende des Gehäuses 10 vorstehen und sich um den gesamten Umfang der jeweiligen vorderen Endflächen 24, 26 erstrecken.At a front end of the housing 10 , a first, a second and a third rear step portion 18 , 20 , 22 are formed in this order from a radially extreme. A front end surface 24 of the second rear step portion 20 is disposed more toward the rear end of the housing 10 (right side in FIGS. 1A and 1B) than a front end surface 23 of the first rear step portion 18 . A front end surface 26 of the third rear step portion 22 is disposed more toward the rear end of the housing 10 than the front end surface 24 of the second rear step portion 20 . On the front end faces 24 , 26 of the second and third rear step portions 20 , 22 , protrusion lines (protruding portions) 28 , 30 are formed, which protrude toward the front end of the case 10 and extend around the entire circumference of the respective front end faces 24 , 26 extend.

Andererseits sind an einem hinteren Ende des Vorderabschnit tes 12 ein erster, ein zweiter, ein dritter und ein vierter vorderer Stufenabschnitt 32, 34, 36, 37 in dieser Reihenfol ge von einem radial Äußersten aus ausgebildet. Eine hintere Endfläche 40 des zweiten vorderen Stufenabschnittes 34 ist mehr in Richtung auf ein hinteres Ende des Vorderabschnittes 12 angeordnet als eine hintere Endfläche 38 des ersten vor deren Stufenabschnittes 32. Eine hintere Endfläche 42 des dritten vorderen Stufenabschnittes 36 ist mehr zum hinteren Ende des Vorderabschnittes 12 hin angeordnet als die hintere Endfläche 40 des zweiten vorderen Stufenabschnittes 34. Eine hintere Endfläche 43 des vierten vorderen Stufenabschnittes 37 ist mehr in Richtung auf das hintere Ende des Vorderab schnittes 12 angeordnet als die hintere Endfläche 42 des dritten vorderen Stufenabschnittes 36. Die relativen Posi tionen der jeweiligen Stufenabschnitte und die Größe bzw. Maße der Vorsprünge der jeweiligen Vorsprünge 28, 30 sind derart aufeinander eingestellt, daß die vorderen Enden der Vorsprünge 28, 30 mit den hinteren Endflächen 40, 42 des zweiten und des dritten vorderen Stufenabschnittes 34, 36 gleichzeitig jeweils in Berührung kommen, wie es dargestellt ist, und daß die vordere Endfläche 23 des ersten hinteren Stufenabschnittes 18 von der hinteren Endfläche 38 des er sten vorderen Stufenabschnittes 32 um eine Entfernung von einander beabstandet ist, die größer ist als die Vorsprungs länge bzw. das Vorsprungsmaß der Vorsprünge 28, 30 in diesem Zustand, wodurch ein Spiel ausgebildet wird.On the other hand, at a rear end of the front portion 12, a first, a second, a third and a fourth front step portion 32 , 34 , 36 , 37 are formed in this order from a radially extreme. A rear end face 40 of the second front step portion 34 is disposed more toward a rear end of the front portion 12 than a rear end face 38 of the first in front of the step portion 32 thereof. A rear end surface 42 of the third front step portion 36 is disposed more toward the rear end of the front portion 12 than the rear end surface 40 of the second front step portion 34 . A rear end surface 43 of the fourth front step portion 37 is arranged more toward the rear end of the front portion 12 than the rear end surface 42 of the third front step portion 36 . The relative positions of the respective step portions and the size of the protrusions of the respective protrusions 28 , 30 are adjusted to each other such that the front ends of the protrusions 28 , 30 with the rear end surfaces 40 , 42 of the second and third front step portions 34 , 36 come into contact at the same time, as shown, and that the front end surface 23 of the first rear step portion 18 is spaced apart from the rear end surface 38 of the first front step portion 32 by a distance that is greater than the protrusion length or the protrusion of the protrusions 28 , 30 in this state, whereby a game is formed.

In einem Zustand, der in Fig. 1A gezeigt ist, wird ein Ul traschallhorn bzw. -strahler an einem Endabschnitt der Flüs sigkeitsauftrageinrichtung angeordnet und gegen diesen ge preßt, und zwar nahe der jeweiligen Stufenabschnitte, d. h. nahe dem hinteren bzw. vorderen Ende des Vorderabschnittes 12, der in Fig. 2 gezeigt ist, um Ultraschallwellen dem Vorderabschnitt 12 und dem Gehäuse 10 zuzuführen. Dann wer den ein Kontaktabschnitt zwischen dem Vorsprung 28 und der hinteren Endfläche 40 und ein Kontaktabschnitt zwischen dem Vorsprung 30 und der hinteren Endfläche 42 geschmolzen durch Vibrationsenergie der Ultraschallwellen und dadurch wird die Ultraschallverschweißung bzw. -verschweißung an diesen zwei Punkten ausgeführt.In a state shown in Fig. 1A, an ultrasonic horn is arranged at an end portion of the liquid application device and pressed against it, namely near the respective step portions, ie near the rear and front ends of the front portion 12 shown in FIG. 2 for supplying ultrasonic waves to the front portion 12 and the case 10 . Then, who melted a contact portion between the protrusion 28 and the rear end surface 40 and a contact portion between the protrusion 30 and the rear end surface 42 by vibrational energy of the ultrasonic waves, and thereby the ultrasonic welding is carried out at these two points.

Es ist anzumerken, daß beim Ausführen der Ultraschallver schweißung ein bekanntes Ultraschallverschweißungsgerät verwendet werden kann und daß verschiedene synthetische Harze einschl. Polypropylen, ABS, AS, Polystyrol, Polyethy len, Polyamid, Polyvinylchlorid und Polyacetat vorzugsweise als ein Material für das Gehäuse 10 und den Vorderabschnitt 12 verwendet werden.It should be noted that when performing the ultrasonic welding, a known ultrasonic welding machine can be used and that various synthetic resins including polypropylene, ABS, AS, polystyrene, polyethylene, polyamide, polyvinyl chloride and polyacetate are preferably used as a material for the housing 10 and the front portion 12 can be used.

Selbst wenn bei der so erhaltenen verbundenen bzw. gekop pelten Struktur, d. h. eine Struktur, die in Fig. 1B gezeigt ist, eine Biegelast F auf die den Hauptkörper der Flüssig keitsauftrageinrichtung wirkt, wie es in dieser Figur ge zeigt ist, liegen zwei Drehpunkte vor, um die das Gehäuse 10 nach oben relativ zu dem vorderen Abschnitt 12 gemäß der Biegelast F angehoben wird: ein Führungs- bzw. ein vorderer Winkel C1 bzw. eine Ecke C1 des zweiten hinteren Stufenab schnittes 20 und ein vorderer Winkel C2 des dritten hinteren Stufenabschnittes 22. Die Winkel C1, C2 sind axial an unter schiedlichen Positionen angeordnet. Verglichen mit der Struktur, bei der die Adhäsion bzw. Verschweißung an dem einzelnen Paar von Stufenabschnitten ausgeführt wird, wie es in Fig. 11B gezeigt ist, kann demgemäß eine Belastung für die jeweiligen verschweißten Abschnitte hinsichtlich der Festigkeit stark reduziert werden, wodurch verhindert wird, daß die verschweißten Flächen sich voneinander lösen. Selbst wenn die Biegelast F ausgesprochen groß ist, so daß sie veranlaßt, daß sich die verschweißten Flächen an einem ver schweißten Abschnitt lösen, lösen sich die verschweißten Flächen nicht an dem anderen verschweißten Abschnitt, da die Energie der Biegelast F absorbiert wird unter Trennung der Flächen des einen verschmolzenen Abschnittes. Somit kann zumindest ein minimaler Grad bzw. ein minimaler Pegel an Luftdichtigkeit in der Flüssigkeitsauftrageinrichtung und eine Verbindung zwischen dem Gehäuse 10 und dem Vorderab schnitt 12 erreicht werden.Even if in the thus obtained connected structure, that is, a structure shown in FIG. 1B, a bending load F acts on the main body of the liquid application device as shown in this figure, there are two pivots , by which the housing 10 is lifted up relative to the front section 12 according to the bending load F: a guide or a front angle C1 or a corner C1 of the second rear step section 20 and a front angle C2 of the third rear step section 22 . The angles C1, C2 are arranged axially at different positions. Accordingly, compared to the structure in which the adhesion is performed on the single pair of step portions as shown in Fig. 11B, a load on the respective welded portions can be greatly reduced in strength, thereby preventing that the welded surfaces come apart. Even if the bending load F is extremely large so that it causes the welded surfaces to detach at one welded portion, the welded surfaces will not detach from the other welded portion because the energy of the bending load F is absorbed, separating the surfaces of a fused section. Thus, at least a minimum degree or a minimum level of airtightness in the liquid application device and a connection between the housing 10 and the front portion 12 can be achieved.

Die Vorsprünge 28, 30 sind nicht notwendigerweise an den Abschnitten vorgesehen, wo die Ultraschallverschweißung ausgeführt wird. Diese Vorsprünge 28, 29, 30 können wegge lassen werden (d. h. die flachen Flächen werden in Kontakt miteinander gebracht) oder es kann eine geeignete Form von Vorsprüngen anstelle der Vorsprünge 28, 30 ausgebildet wer den. Wenn der zweite hintere Stufenabschnitt 20 als ein Beispiel angenommen wird, kann ein vorstehender Abschnitt ausgebildet werden durch Formen der vorderen Endfläche 24 in eine nach außen oder innen zeigende abgeschrägte bzw. kege lige Fläche, wie es in Fig. 3A und 3B gezeigt ist. Bei die ser Anordnung kann der Ultraschallschmelzeffekt verbessert werden durch Vermindern einer Kontaktfläche der vorderen Endseite 24 mit der hinteren Endseite 40, die der vorderen Endseite bzw. der vorderen Endfläche 24 gegenüberliegt. Weiterhin kann an der hinteren Endfläche 40, die dem Vor sprung 28 gegenübersteht, eine Vertiefung (ein lose passen der bzw. aufnehmender Abschnitt bzw. Loslagerabschnitt) 44 ausgebildet sein, in die der Vorsprung 28 lose einpaßbar bzw. einsetzbar ist. Wenn die Ultraschallwellen zugeführt werden, wenn der Vorsprung 28 lose in die Vertiefung 44 eingepaßt ist, fließt Schmelzgut des Vorsprungs 28 in die Vertiefung 44, wodurch die Verschweißungs- bzw. Verklebungs fläche und die Verschweißungsfestigkeit erhöht werden. Zu sätzlich kann diese Anordnung verhindern, daß überschüssiges Schmelzgut aus dem Spiel zwischen dem ersten vorderen Stu fenabschnitt 32 und dem ersten hinteren Stufenabschnitt 18 ausfließt.The protrusions 28 , 30 are not necessarily provided on the portions where the ultrasonic welding is carried out. These protrusions 28 , 29 , 30 can be omitted (ie, the flat surfaces are brought into contact with each other) or a suitable shape of protrusions can be formed in place of the protrusions 28 , 30 . If the second rear step portion 20 is taken as an example, a protruding portion may be formed by molding the front end surface 24 into an outward or inward tapered surface as shown in FIGS . 3A and 3B. With this arrangement, the ultrasonic melting effect can be improved by reducing a contact area of the front end face 24 with the rear end face 40 that is opposite to the front end face and the front end face 24, respectively. Furthermore, a recess (a loose fit of the receiving portion or floating bearing portion) 44 can be formed on the rear end surface 40 , which is opposite the jump 28 before, into which the projection 28 can be loosely fitted or inserted. When the ultrasonic waves are supplied when the projection 28 is loosely fitted into the recess 44 , melt material of the projection 28 flows into the recess 44 , whereby the welding or bonding surface and the welding strength are increased. In addition, this arrangement can prevent excess melt material from flowing out of the game between the first front step portion 32 and the first rear step portion 18 .

Vorstehende Abschnitte wie die Vorsprünge 28, 30 sind nicht notwenigerweise an dem Gehäuse 10, nämlich dem hinterseiti gen Schaft ausgebildet. Es kann geeignet sein, Linien bzw. Reihen von Vorsprüngen 46, 48 auszubilden, die in Richtung auf das hintere Ende der Flüssigkeitssauftrageinrichtung vorstehen, und zwar von den hinteren Endflächen 40, 42 des Vorderabschnittes 12, nämlich des vorderseitigen Schaftes, und zwar wie es in Fig. 4 gezeigt ist.Protruding portions such as the projections 28 , 30 are not necessarily formed on the housing 10 , namely the hinterseiti shaft. It may be suitable to form lines or rows of protrusions 46 , 48 which protrude towards the rear end of the liquid application device from the rear end surfaces 40 , 42 of the front section 12 , namely the front shaft, as shown in FIG Fig. 4 is shown.

Nunmehr wird unter Bezug auf Fig. 5 eine zweite Ausführungs form beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform sind die Stufenabschnitte schrittweise bzw. stufenweise auf der inne ren Umfangsfläche des Gehäuses 10 und der äußeren Umfangs fläche des Vorderabschnittes 12 ausgebildet. Bei der zweiten Ausführungsform sind eine Vielzahl von Stufenabschnitten schrittweise bzw. stufenweise an einer äußeren Umfangsfläche eines Gehäuses 10 und an einer Innenumfangsfläche eines vorderen Abschnittes 12 ausgebildet.A second embodiment will now be described with reference to FIG. 5. In the first embodiment, the step portions are formed gradually on the inner peripheral surface of the housing 10 and the outer peripheral surface of the front portion 12 . In the second embodiment, a plurality of step portions are formed stepwise on an outer peripheral surface of a case 10 and on an inner peripheral surface of a front portion 12 .

Insbesondere ist in dem Gehäuse 10 ein vierter hinterer Stufenabschnitt 25 weiter radial einwärts bezüglich einem dritten hinteren Stufenabschnitt 22 ausgebildet. Eine vor dere Endfläche 29 des vierten hinteren Stufenabschnittes 25 ist mehr in Richtung auf das vordere Ende des Gehäuses 10 angeordnet als eine vordere Endfläche 26 eines dritten hin teren Stufenabschnittes 22. Die vordere Endfläche 26 des dritten hinteren Stufenabschnittes 22 ist mehr in Richtung auf das vordere Ende des Gehäuses 10 angeordnet als eine vordere Endfläche 24 eines zweiten hinteren Stufenabschnit tes 20. Eine vordere Endfläche 24 des zweiten hinteren Stu fenabschnittes 20 ist mehr in Richtung auf das vordere Ende des Gehäuses 10 angeordnet als eine vordere Endfläche 23 eines ersten hinteren Stufenabschnittes 18. Andererseits ist der vierte vordere Stufenabschnitt 37 von dem Vorderab schnitt 12 weggelassen. Eine hintere Endfläche bzw. -seite 38 eines ersten vorderen Stufenabschnittes 30 ist mehr in Richtung auf ein hinteres Ende des Vorderabschnittes 12 angeordnet als eine hintere Endfläche 40 eines zweiten vor deren Stufenabschnittes 34. Die hintere Endfläche 40 des zweiten vorderen Stufenabschnittes 34 ist mehr in Richtung auf das hintere Ende des Vorderabschnittes 12 angeordnet als eine hintere Endfläche 42 eines dritten vorderen Stufenab schnittes 36.In particular, a fourth rear step section 25 is formed in the housing 10 further radially inward with respect to a third rear step section 22 . A front end surface 29 of the fourth rear step portion 25 is arranged more toward the front end of the housing 10 than a front end surface 26 of a third rear step portion 22nd The front end surface 26 of the third rear step portion 22 is disposed more toward the front end of the housing 10 than a front end surface 24 of a second rear step portion 20 . A front end surface 24 of the second rear step portion 20 is disposed more toward the front end of the housing 10 than a front end surface 23 of a first rear step portion 18 . On the other hand, the fourth front step portion 37 of the front portion 12 is omitted. A rear end surface or side 38 of a first front step section 30 is arranged more towards a rear end of the front section 12 than a rear end surface 40 of a second in front of the step section 34 thereof. The rear end surface 40 of the second front step portion 34 is arranged more toward the rear end of the front portion 12 than a rear end surface 42 of a third front step portion 36 .

Bei dieser Ausführungsform sind die relativen Positionen der jeweiligen Stufenabschnitte nicht von besonderer Wichtig keit. Es ist hinreichend, diese Stufenabschnitte an Positio nen auszubilden, die sich voneinander axial und radial un terscheiden.In this embodiment, the relative positions are respective stage sections are not particularly important speed. It is sufficient to pass these stages to Positio NEN, which are axially and radially un differentiate.

Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben.Next, a third embodiment of the invention will be described with reference to FIG. 6.

Bei der ersten Ausführungsform wird der Ultraschallstrahler an einem Ende der Flüssigkeitsauftrageinrichtung angeordnet und hiergegen gedrückt, und zwar nahe der jeweiligen Stufen abschnitte außerhalb der gegenüberliegenden Enden hiervon, d. h. dem vorderen Ende der Flüssigkeitsauftrageinrichtung, um die Ultraschallverschweißung auszuführen. Demgemäß ist die Ultraschallschmelzwirkung an einem Paar von Stufenab schnitten nahe dem vorderen Ende der Flüssigkeitsauftragein richtung (d. h. dem zweiten hinteren und vorderen Stufen abschnitten 20, 34) höher als bei einem Paar von dem dritten hinteren und vorderen Stufenabschnitten 22, 36, die von dem vorderen Ende der Flüssigkeitsauftrageinrichtung entfernt liegen. Somit hat das vorherige Paar generell eine größere Biegeverschweißungsfestigkeit (eine Größe einer kritischen Biegelast, die die Trennung der verschweißten Flächen an dem verschweißten Abschnitt verursacht).In the first embodiment, the ultrasonic radiator is arranged at one end of the liquid application device and pressed against it, namely near the respective step sections outside the opposite ends thereof, ie the front end of the liquid application device, in order to carry out the ultrasonic welding. Accordingly, the ultrasonic melting effect on a pair of step portions near the front end of the liquid application device (ie, the second rear and front step portions 20 , 34 ) is higher than that of a pair of the third rear and front step portions 22 , 36 that are from the front Lay the end of the liquid application device away. Thus, the previous pair generally has greater flex weld strength (a size of critical flex load that causes the welded surfaces to separate at the welded portion).

Bei der dritten Ausführungsform ist eine radiale Dicke t1 der zweiten hinteren und vorderen Stufenabschnitte 20, 34 größer eingestellt bzw. gesetzt als eine radiale Dicke t2 der dritten hinteren und vorderen Stufenabschnitte 22, 36. Daher wird die Biegeverschweißungsfestigkeit des zuvorge nannten Paares noch größer gemacht als jene von dem letzte ren Paar.In the third embodiment, a radial thickness t1 of the second rear and front step portions 20 , 34 is set larger than a radial thickness t2 of the third rear and front step portions 22 , 36 . Therefore, the bending welding strength of the aforementioned pair is made even greater than that of the last pair.

Mit der so konstruierten Flüssigkeitsauftrageinrichtung ist die Wahrscheinlichkeit erhöht, daß sich die zweiten hinteren und vorderen Stufenabschnitte 20, 34 später bzw. früher voneinander lösen als die dritten hinteren und vorderen Stufenabschnitte 22, 36, und zwar in dem Fall, bei dem eine relativ große Biegelast auf die Flüssigkeitsauftrageinrich tung wirkt. Mit anderen Worten kann die Wahrscheinlichkeit zu verhindern erhöht werden, daß die Trennung der ver schweißten Flächen an den Paaren von Stufenabschnitten gleichzeitig stattfindet. Selbst wenn demgemäß die Biegelast wirkt, wird die Energie der Biegelast durch die Trennung der dritten hinteren und vorderen Stufenabschnitte 22, 36 ab sorbiert. Im Ergebnis kann die Trennung der verschweißten Flächen verläßlicher an dem Paar von zweiten hinteren und vorderen Stufenabschnitten 20, 34 verhindert werden. Somit können das Gehäuse 10 und der Vorderabschnitt 12 miteinander geeignet gekoppelt und die Luftdichtigkeit in der Flüssig keitsauftrageinrichtung kann zufriedenstellend an dem ver schweißten Abschnitt zwischen den zweiten hinteren und vor deren Stufenabschnitten 20, 34 aufrechterhalten werden. With the liquid applicator thus constructed, the likelihood that the second rear and front step portions 20 , 34 will separate from each other later and earlier than the third rear and front step portions 22 , 36 is increased , in the case where a relatively large bending load is applied acts on the liquid application device. In other words, the probability of preventing the separation of the welded surfaces on the pairs of step portions from occurring simultaneously can be increased. Accordingly, even if the bending load acts, the energy of the bending load is absorbed by the separation of the third rear and front step portions 22 , 36 . As a result, the separation of the welded surfaces can be prevented more reliably from the pair of second rear and front step portions 20 , 34 . Thus, the housing 10 and the front portion 12 can be suitably coupled to each other and the airtightness in the liquid application device can be satisfactorily maintained at the welded portion between the second rear and in front of the step portions 20 , 34 thereof.

Es kann eine Vielzahl von Einrichtungen vorgesehen bzw. in Betracht gezogen werden, um die Biegeverschweißungsfestig keit unterschiedlich voneinander zu machen. Zum Beispiel werden, wie es in Fig. 7 als der vierten Ausführungsform gezeigt ist, die Positionen der Stufenabschnitte 20, 22, 34, 36 und das Vorsprungsmaß bzw. die vorstehenden Beträge der Vorsprünge 28, 30 derart eingestellt, daß das vordere Ende des Vorsprungs 30, ausgebildet an dem dritten hinteren Stu fenabschnitt 22, von der hinteren Endfläche 42 des dritten vorderen Stufenabschnittes 36 um eine Entfernung δ beabstan det, und zwar wenn der Vorsprung 28, der an dem zweiten hinteren Stufenabschnitt 20 ausgebildet ist, in Kontakt zu der hinteren Endfläche 40 des zweiten vorderen Stufenab schnittes 34 steht. Bei dieser Anordnung werden die Biege verschweißungsfestigkeiten unterschiedlich gemacht, da eine Menge an geschmolzenem Material durch das Vorliegen des Spiels δ zwischen den dritten hinteren und vorderen Stufen abschnitten 22, 36 vermindert ist. Zu diesem Zweck sind die Vorsprünge 28, 30 nicht notwendig erforderlich. Selbst wenn diese Vorsprünge weggelassenen werden, können die Stufenab schnitte 20, 22, 34, 36 derart ausgebildet werden, daß die vordere Endfläche 26 des dritten hinteren Stufenabschnittes 22 von der hinteren Endfläche 40 des zweiten vorderen Stu fenabschnittes 36 beabstandet ist, wenn die vordere Endflä che 24 des zweiten hinteren Stufenabschnittes 20 in Kontakt zu der hinteren Endfläche 40 des zweiten vorderen Stufen abschnittes 34 steht.A variety of devices can be provided or considered to make the flexural strength different from each other. For example, as shown in Fig. 7 as the fourth embodiment, the positions of the step portions 20 , 22 , 34 , 36 and the protrusion amount of the protrusions 28 , 30 are set so that the front end of the protrusion 30 formed on the third rear step portion 22 from the rear end face 42 of the third front step portion 36 by a distance δ when the protrusion 28 formed on the second rear step portion 20 contacts the rear End surface 40 of the second frontufenab section 34 is. In this arrangement, the bending weld strengths are made different because an amount of the molten material is reduced by the presence of the play δ between the third rear and front steps 22 , 36 . For this purpose, the projections 28 , 30 are not necessary. Even if these projections are omitted, the Stufenab may sections 20, 22, 34, 36 are formed such that the front end face 26 of the third rear step portion 22 fenabschnittes of the rear end surface 40 of the second front Stu spaced 36 when the front Endflä surface 24 of the second rear step portion 20 is in contact with the rear end surface 40 of the second front step portion 34 .

Weiterhin kann, wie es als eine fünfte Ausführungsform in Fig. 8 gezeigt ist, die Vertiefung 44, die in Fig. 3B ge zeigt ist und in die der Vorsprung 28 lose paßbar ist, nur an der hinteren Endfläche 40 des zweiten vorderen Stufen abschnittes 34 ausgebildet werden, und der dritte vordere Stufenabschnitt 36 kann eine einfache ebene hintere Endflä che 42 haben. Bei dieser Anordnung kann nur die Biegever schweißungsfestigkeit an dem verschweißten Abschnitt zwischen dem zweiten vorderen und hinteren Stufenabschnitten 34, 20 verbessert werden, und zwar auf Grund des Vorliegens der lose aufnehmenden Vertiefung.Furthermore, as shown as a fifth embodiment in FIG. 8, the recess 44 , which is shown in FIG. 3B and into which the projection 28 can be loosely fitted, can be only on the rear end surface 40 of the second front step portion 34 are formed, and the third front step portion 36 may have a simple flat rear end surface 42 . With this arrangement, only the bending resistance to welding at the welded portion between the second front and rear step portions 34 , 20 can be improved due to the presence of the loosely receiving recess.

In diesem Fall, wenn der Ultraschallstrahler an dem hinteren Ende der Flüssigkeitsauftrageinrichtung angeordnet wird, insbesondere, wenn die Erfindung angewendet wird auf das Verbinden des Gehäuses 10 mit der hinteren Kappe 11, die an dem hinteren Ende des Gehäuses 10 montiert wird, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, können jene Wirkungen ähnlich der zuvor erwähnten erhalten werden, wenn die Verschweißungsfestigkeit nur an einem Paar von Stufenabschnitten nahe dem hinteren Ende der Flüssigkeitsauftrageinrichtung in der zweiten bis vierten Ausführungsform verbessert wird.In this case, when the ultrasound emitter is arranged at the rear end of the liquid application device, in particular when the invention is applied to the connection of the housing 10 to the rear cap 11 , which is mounted on the rear end of the housing 10 , as shown in FIG . 10 is shown, those effects may be the above-mentioned condition similar when the seal strength is improved only to a pair of stepped portions near the rear end of the liquid applicator means in the second to fourth embodiments.

Eine sechste Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben.A sixth embodiment of the invention will be described below with reference to FIG. 9.

Bei dieser Figur ist an einem Gehäuse 10 eine vordere End fläche eines zweiten hinteren Stufenabschnittes 20 (der sowohl als mittlerer und als Hilfsstufenabschnitt in An spruch 7 dient) mehr in Richtung auf ein hinteres Ende einer Flüssigkeitsauftrageinrichtung angeordnet als vordere End flächen 23, 26 von einem ersten und einem dritten hinteren Stufenabschnitt 18 bzw. 22 (entsprechend dem äußeren und dem inneren Stufenabschnitt in Anspruch 7). Demgemäß wird eine Vertiefung (ein ausgenommener Abschnitt) 50, der sich um den gesamten Umfang erstreckt, zwischen dem ersten und dem drit ten hinteren Stufenabschnitt 18 bzw. 22 ausgebildet.In this figure, a front end surface of a second rear step portion 20 (which serves both as a middle and auxiliary step portion in claim 7) is arranged on a housing 10 more towards a rear end of a liquid application device than front end surfaces 23 , 26 of one first and third rear step portions 18 and 22, respectively (corresponding to the outer and inner step portions in claim 7). Accordingly, a recess (a recessed portion) 50 extending around the entire circumference is formed between the first and third rear step portions 18 and 22 , respectively.

Andererseits ist an einem Vorderabschnitt 12 eine hintere Endfläche eines zweiten vorderen Stufenabschnittes (der sowohl als Einpaß- als auch als äußerer Stufenabschnitt in Anspruch 7 dient) 34 mehr in Richtung auf das hintere Ende der Flüssigkeitsauftrageinrichtung angeordnet als hintere Endflächen 38, 42 von einem ersten vorderen Stufenabschnitt (entsprechend einem Hilfsstufenabschnitt in Anspruch 7) 32 und einem dritten vorderen Stufenabschnitt 36 (der als ein Hilfs- und als ein mittlerer Stufenabschnitt in Anspruch 7 dient). Zusätzlich ist die hintere Endfläche 42 des dritten vorderen Stufenabschnittes 36 mehr in Richtung auf ein vor deres Ende der Flüssigkeitsauftrageinrichtung angeordnet als die hinteren Endflächen 40, 43 des zweiten vorderen Stufen abschnittes 34 und eines vierten vorderen Stufenabschnittes (entsprechend einem inneren Stufenabschnitt in Anspruch 7) 37. Demgemäß wird eine Vertiefung (ausgenommener Abschnitt) 52, die sich um den gesamten Umfang erstreckt, zwischen dem zweiten und dem vierten vorderen Stufenabschnitt 34 bzw. 37 ausgebildet. In einem Zustand, bei dem der zweite vordere Stufenabschnitt 34 in die Vertiefung 50 eingepaßt ist und der dritte hintere Stufenabschnitt 22 in die Vertiefung 52 eingepaßt ist, werden die Ultraschallwellen zugeführt, um die hintere und vordere Endfläche 40 bzw. 24 der zweiten vorderen und hinteren Stufenabschnitte 34, 20 und die hinte ren und vorderen Endflächen 42, 26 der dritten vorderen und hinteren Stufenabschnitte 36, 22 zu verschweißen.On the other hand, on a front portion 12, a rear end surface of a second front step portion (which serves as both a fitting and an outer step portion in claim 7) 34 is disposed more toward the rear end of the liquid application device than rear end surfaces 38 , 42 of a first front portion Step portion (corresponding to an auxiliary step portion in claim 7) 32 and a third front step portion 36 (serving as an auxiliary and a middle step portion in claim 7). In addition, the rear end surface 42 of the third front step portion 36 is disposed more toward a front end of the liquid application device than the rear end surfaces 40 , 43 of the second front step portion 34 and a fourth front step portion (corresponding to an inner step portion in claim 7) 37 . Accordingly, a recess (recessed portion) 52 extending around the entire circumference is formed between the second and fourth front step portions 34 and 37 , respectively. In a state where the second front step portion 34 is fitted in the recess 50 and the third rear step portion 22 is fitted in the recess 52 , the ultrasonic waves are supplied to the rear and front end surfaces 40 and 24 of the second front and rear, respectively Step sections 34 , 20 and the rear and front end faces 42 , 26 of the third front and rear step sections 36 , 22 to weld.

Mit der obigen Anordnung wird durch das Einpassen des zwei ten vorderen Stufenabschnittes 34 und des dritten hinteren Stufenabschnittes 22 in die jeweiligen Vertiefungen verhin dert, daß die Flüssigkeitsauftrageinrichtung an den ver schweißten Abschnitten zwischen dem Gehäuse 10 und dem vor deren Abschnitt 12 gebogen und deformiert wird. Dies verhin dert verläßlicher die Trennung der verschweißten Flächen an den verschweißten Abschnitten.With the above arrangement is prevented by fitting the two th front step portion 34 and the third rear step portion 22 into the respective recesses that the liquid application device is bent and deformed at the welded portions between the housing 10 and the portion 12 in front thereof. This prevents the separation of the welded surfaces at the welded sections more reliably.

Bei dieser Ausführungsform sind zwei Einpaßabschnitte vor gesehen. Es können jedoch drei oder mehr Einpaßabschnitte oder es kann ein einzelner Einpaßabschnitt vorgesehen sein. Zum Beispiel kann es geeignet sein, den vierten vorderen Stufenabschnitt 37, gezeigt in Fig. 9, wegzulassen und nur den zweiten vorderen Stufenabschnitt 34 in die entsprechende Vertiefung einzupassen.In this embodiment, two fitting sections are seen before. However, three or more fitting sections or a single fitting section may be provided. For example, it may be appropriate to omit the fourth front step portion 37 shown in FIG. 9 and to fit only the second front step portion 34 into the corresponding recess.

Claims

1. Liquid application device with:
a hollow front shaft ( 12 );
a hollow rear shaft ( 10 ) connected to the front shaft ( 12 ) in the axial direction of the liquid application device;
a plurality of front step portions ( 32 , 34 , 36 , 37 ) which are formed on the front shaft ( 12 ) side by side radially with respect to the liquid application device such that the rear end faces ( 38 , 40 , 42 , 43 ) Positions are arranged which differ from each other in the axial direction; and
a plurality of rear step portions ( 18 , 20 , 22 , 25 ) which are formed on the rear shaft ( 10 ) side by side radially with respect to the liquid application device such that their front end surfaces ( 23 , 24 , 26 , 29 ) Positions are arranged, which differ from each other in the axial direction, and the rear end faces ( 38 , 40 , 42 , 43 ) of the ent speaking front step portions ( 32 , 34 , 36 , 37 ) oppose;
wherein at least two (40, 42) of the rear end surfaces ( 38 , 40 , 42 , 43 ) of the front step portions ( 32 , 34 , 36 , 37 ) with the corresponding front end surfaces ( 24 , 26 ) of the rear step portions ( 18 , 20 , 22 , 25 ) are fused or welded or glued by means of ultrasonic welding.

2. A liquid application device according to claim 1, wherein a welding strength against a bending force between the rear end face of the front step portion and the front end face of the rear step portion on respective welded sections ( 40, 24 and 42, 26 ) differ from each other.

3. A liquid application device according to claim 2, wherein two pairs ( 20 , 34 and 22 , 36 ) of the front and rear step portions to be welded together are formed such that the pair ( 20 , 34 ), the shortest distance between its welded surfaces and a front end surface of the front shaft ( 12 ) or a rear end surface of the rear shaft ( 10 ) is shorter than that of the other pair ( 22 , 36 ), a larger radial thickness (t1 <t2) than the other pair ( 22 , 36 ).

4. Liquid application device according to one of claims 1 to 3, wherein one of the front shaft ( 12 ) and rear shaft ( 10 ) an outer ( 18 or 34 ), a middle ( 20 or 36 ) and an inner ( 22 or 37 ) Has step portion which are arranged radially from an outermost side;
wherein the other shaft ( 12 or 10 ) has an auxiliary step section ( 36 or 20 ) which faces at least one of the outer ( 18 or 34 ) and inner ( 22 or 37 ) step section, and a fitting step section ( 34 or 22 ) which faces the middle step section ( 20 or 36 );
wherein the middle step portion ( 20 or 36 ) is indented or set back from the outer ( 18 or 34 ) and inner ( 22 or 37) step portion to thereby define a recessed portion ( 50 or 52 ) between the outer one ( 18 and 34 ) and the inner ( 22 and 37 ) step portion;
the fitting step portion ( 34 and 22 ) being formed to protrude from the auxiliary step portion ( 36 and 20 ); and
wherein at least two pairs ( 20 , 34 and 22 , 36 ) of step portions are ultrasonically welded in a state in which the fitting portion ( 34 and 22 ) is fitted in the recessed portion ( 50 and 52 ).

5. A method of manufacturing a liquid application device according to any one of claims 1 to 3, wherein a projecting portion ( 28 , 30 ) on at least one of the rear end surface ( 40 , 42 ) of the front step portion ( 34 , 36 ) and the front end surface ( 26 , 24 ) of the rear step portion ( 22 , 20 ) is formed to be welded together to protrude toward the other end surface, and ultrasonic waves are supplied in a state in which the protruding portion ( 28 , 30 ) in Is in contact with the other end face.

6. A method for producing a liquid application device according to claim 2,
a protruding portion ( 28 , 30 ) on at least one of the rear end surface ( 40 , 42 ) of the front step portion ( 34 , 36 ) and the front end surface ( 26 , 24 ) of the rear step portion ( 22 , 20 ) in each pair of step portions, which are to be welded together, is formed to protrude toward the other end surface;
a loosely fitting portion ( 44 ) to which the protruding portion ( 28 ) fits is formed on the surface ( 40 ) facing the protruding portion ( 28 ) on the pair of step portions which the protruding portion ( 28 ) has the shortest distance between its welded surfaces and a front end surface of the front shaft ( 12 ) or a rear end surface of the rear shaft ( 10 ) is shorter than that of the other pair; and
wherein the ultrasonic waves are supplied in a state that the protruding portion ( 28 ) is loosely fitted in the loosely receiving portion ( 44 ).

7. A method of manufacturing a liquid applicator device according to claim 2, wherein the two pairs ( 20 , 34 and 22 , 36 ) of front and rear stairs cut to be welded together are positioned relative to each other such that opposite end faces of the pair ( 42 , 26 ) whose shortest distance between its end surfaces and a front end surface of the front shaft ( 12 ) or a rear end surface of the rear shaft ( 10 ) is longer than that of the other pair ( 40 , 24 ) by a predetermined one Distance ( 6 ) are spaced apart when the surfaces of the other pair ( 40 , 24 ) are in contact with each other, and wherein the ultrasonic waves are supplied in the contact state.